橡胶复合材料在建筑隔震领域的应用

赵秀英，王 琪，张 志，曹仁伟，张立群

(北京化工大学 北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京 100029)

1 前 言

我国地震活动具有频度高、强度大、震源浅、范围广的特点，是一个震灾严重的国家[1]。据统计，地震时90%的伤亡都是由建筑物的倒塌造成的。因此，增强建筑物的抗震能力是防震减灾的必要手段。20世纪80年代，隔震技术迅速发展，指的是在结构底部与基础之间设置柔性隔离装置和阻尼装置，将地震能量隔离吸收的一种新型抗震技术。这种技术应用于地震高发区的建筑物、桥梁和一些高抗震需求的领域如核设施、液化气储存罐、医院、指挥中心等的抗震防护，可以对建筑物内部的家具装修、对位移和加速度非常敏感的仪器设备和一些无法固定的非结构件起到很好的保护作用，现如今已在世界各地大量应用，是发生大型罕见地震事件后避免生命财产损失的有效技术[2, 3]。

20世纪70年代，以天然橡胶为主体材料的叠层橡胶支座的发展让隔震成为现实[4]。80年代早期，橡胶技术的发展使得多种合成橡胶和橡胶复合材料被应用于高阻尼橡胶支座[5]。新的隔震技术的出现也必定伴随新的橡胶复合材料的开发，橡胶复合材料已经广泛应用于隔震领域，是隔震领域不可或缺的重要材料。本文简述了隔震技术的原理与分类，综述了隔震支座用橡胶复合材料，包括：单一组分橡胶、多元组分橡胶、有机小分子杂化材料、磁流变弹性体等的研究现状和应用情况，分析了其优点和缺陷，为之后隔震领域用橡胶复合材料的开发提供了思路。

2 隔震技术原理及其分类

隔震技术是20世纪80年代快速发展起来的一种抗震技术。对于中低层结构建筑，其自身的自振周期位于地震能量最大的频谱段，为降低地震对建筑物的损害，如图1a所示，在建筑中设置隔震层，将建筑物的上部与基础柔性隔离，延长自振周期至长周期(2～4 s)，从而减少上部分建筑物的反应加速度，并且通过增大结构的阻尼，有效吸收了地震传导的能量，因而保证了建筑物的安全[6]。如图1b所示，不同的地震在低频段都有较高的反应加速度，结构建筑物和隔震建筑物在地震中有不同的震动状态。固定的结构建筑物自振周期处于低频段，地震发生时会产生剧烈晃动。与之相比，带有隔震体系的建筑物可以有效降低加速度反应和位移反应，减少地震对建筑物的损害。

目前主要研究的隔震技术体系有：叠层橡胶支座隔震体系、摩擦滑移隔震体系、滚动隔震体系、智能隔震体系以及复合隔震体系[7]。其中建筑中应用最多的是叠层橡胶支座隔震体系。

图1 建筑隔震原理(a)及不同地震的加速度反应谱图(b)[6]Fig.1 Principle schematic of building’s seismic isolation (a) and response acceleration of different earthquakes (b)[6]

2.1 叠层橡胶支座隔震体系

叠层橡胶隔震支座在建筑物和桥梁减震中的应用十分广泛，常用的隔震支座有普通叠层橡胶支座、铅芯叠层橡胶支座、高阻尼叠层橡胶支座等[9]，结构示意图见图2。

图2 普通叠层橡胶支座(a)，铅芯叠层橡胶支座(b)，高阻尼橡胶支座(c)Fig.2 Natural rubber bearings (a), lead rubber bearings (b) and high damping rubber bearings (c)

普通叠层橡胶支座(natural rubber bearings，NRB)是由橡胶层和加强板层层交替经高温、高压整体硫化粘结而成[10]。支座受竖向压力时，橡胶层的径向受到加强板的约束减小变形，因此可以提供较大的竖向承载力而不会产生较大的变形；当地震发生时，因为橡胶的柔性，可以有效隔离水平方向上的运动分量。叠层橡胶支座的橡胶层多为天然橡胶，加强层多为钢板，为减少成本，有的也使用塑料板或者碳纤维、玻璃纤维增强的塑料板。以天然橡胶为主体材料的普通叠层橡胶支座的等效阻尼比一般在2%～3%之间，因此在国内隔震设计中经常忽略天然橡胶的粘滞阻尼，在使用过程中配合粘滞阻尼器、粘弹阻尼器或油阻尼器来提升等效阻尼比，以实现震动过程中的能量吸收[11]。

铅芯叠层橡胶支座(lead rubber bearings，LRB)是在普通叠层橡胶支座的基础上插入铅芯，由于铅芯的存在，可以提高支座的阻尼性能和初始刚度，提升支座的使用寿命[12]。LRB虽然可以提高天然橡胶支座的等效阻尼比至10%～15%，但铅芯低温易结晶，常规低周期疲劳作用下，铅芯会产生剪切疲劳破坏，经测试，支座经5000次小位移疲劳试验后，等效阻尼比下降约25%。并且铅芯的冶炼、精炼以及使用过程中对环境的污染无法避免，因此制作高阻尼橡胶支座对环境和人类生命健康具有现实意义[13]。

高阻尼橡胶支座(high damping rubber bearings，HDR)结构与普通叠层橡胶支座相同，但普通叠层橡胶支座用天然橡胶，基本不使用补强剂补强，而HDR高阻尼橡胶层的制备是在生胶混入炭黑与其他补强剂，或者各种种类橡胶共混、共聚。对比普通叠层橡胶支座，等效阻尼比可以提高至12%～20%[14]。由于填料的加入会让橡胶复合材料的硬度和剪切模量上升，很难同时实现复合材料的高阻尼和低剪切模量。

除了上述3种主要橡胶支座，还有厚橡胶层橡胶支座、纤维增强板橡胶支座等有特定功能的支座。厚橡胶层可以产生良好的竖向隔离能力，具有低竖向刚度的橡胶支座，可以降低强震过程中的竖向响应加速度，实现环境微振动水平和竖向同时隔离，不过该支座仅限于用于低层建筑物[15]。Kelly等[16]将纤维增强复合材料替换钢板，开发出纤维加劲橡胶隔震支座，降低了支座的成本，可以应用于广大的经济欠发达地区。同时也有用纤维增强工程塑料板代替钢板的夹层橡胶隔震支座。

2.2 其他隔震体系

摩擦滑移隔震技术是应用最早的隔震技术，基本原理是将上部结构和建筑物基础隔开，在它们之间设置滑移面，在发生地震时，滑移层与基础解耦，整体水平滑移并通过摩擦耗能。优点为简单高效、造价低，但是滑移层回复能力差。为了弥补这一缺陷，可以在滑动层周围设置限位装置。限位装置包括由弹簧和阻尼组成的限位器和刚性限位壁，在中小地震作用下，表现为纯滑动摩擦隔震，在大震或多次地震作用下，限位器的限位功能可以防止滑动层的大幅度位移[17]。加州伯克利分校研究了摩擦摆隔震支座(friction pendulum system，FPS)[18]，FPS将传统滑移平面底座改为曲面底座。该体系具有传统摩擦隔震系统的优势，同时底座的弧面保证良好的自动复位功能。

滚动隔震技术是一种水平隔震技术，在建筑物上部与基础之间铺设一层滑动性能好的滚珠或者滚轴。其起到隔离作用的基本原件为双凹形表面组成的主体和插入的滚珠或滚轴[19]。滚珠或者滚轴只能沿着特定方向运动，运动之后产生势能，产生像钟摆一样的居中效应提供复位能力。研究表明，滚动隔震技术具有稳定性好、显著的隔震效果。但滚动隔震技术的位移能力受到滚动表面几何形状的限制，而且对于复位能力不好的系统，二次地震或者余震让位移超出阈值，因此需要配合阻尼器使用。

为增加对地震的响应，以抵抗具有大位移和长周期脉冲的近底层地震导致的基础隔震装置的过度应变破坏，发明了可变摩擦阻尼器和磁流变阻尼器，称为智能隔震体系。该技术可以实时控制基础隔离系统的水平刚度(即基础隔离装置的剪切特性)，在地震波频率高峰值时控制隔震装置解耦合，保护建筑物的结构和内部物体。

每一种隔震技术都有自己的优势与缺点，在同一隔震结构中利用不同的隔震装置以并联或串联的方式组合起来，并进行优化，称为复合隔震体系。它可以兼收各技术的优点，满足建筑物隔震需求，应用广泛[20]。

3 隔震用橡胶复合材料

隔震装置是隔震层的主要部分，同时也是实现隔震的关键装置，通过采用新型结构设计或者使用新材料能够让隔震装置满足更高的隔震要求[21, 22]。为了验证新型隔震装置的实际施工可行性及其隔震效果，应按照我国的国家标准对隔震装置进行测试。以建筑用高阻尼橡胶支座为例，在进行隔震体系设计时，应该按照GB 20688.3—2006《橡胶支座 第3部分：建筑隔震橡胶支座》通过相关性实验评估支座在竖向压力下的剪切性能、极限性能、拉伸性能、耐久性，比如竖向刚度Kv、水平等效刚度Kh和等效阻尼比heq等[23]。

满足这些需求则需要材料兼具高强度、高柔性、高弹性、高阻尼的特点。高柔性是为了保证支座有良好的横向位移能力和大的位移量，充分起到隔震的效果；而高强度是为了保证橡胶材料在产生大变形时具有高的抗破坏能力；高弹性既是高柔性的伴生性能，又是支座长期处于高压态下不产生大的永久变形的保证；高阻尼则是为了满足高性能支座所提出的高度耗能减震的要求。从高分子物理和复合材料理论进行分析可以发现：材料的高柔性与高强度不易同时获得，而高弹性与高阻尼则更是一对矛盾而难以兼顾。近些年，隔震支座用高性能橡胶复合材料方面取得了很多优秀的研究成果。

3.1 单一组分橡胶在隔震支座中的应用

天然橡胶(NR)具有高柔性、高弹性、高拉伸强度、高撕裂强度和易加工性能等优点，是隔震支座中应用最多的一种橡胶。普通叠层橡胶支座主要采用天然橡胶。NR分子链柔顺，具有高弹性和低压缩永久变形性能，有利于减少支座在水平方向上的变形；同时NR具有拉伸结晶特性，在高水平形变下，NR可以提供支座高的水平刚度，满足普通叠层橡胶支座的力学性能要求。但是NR分子链内摩擦小，阻尼性能差，对传导的地震能量的吸收非常少，因此普通叠层橡胶支座需要配合阻尼器使用。另外NR分子链中含有许多双键，耐热氧老化性能差，需要对NR制作的支座进行防老化处理。赵录杰[24]将微米级羰基铁粉均匀混入NR，制备的橡胶隔震支座与同款未掺杂的隔震支座相比，其阻尼比有了明显的提升。在低频条件下阻尼比的提高尤为明显，其最大增加量可达68%，有效改善了普通叠层橡胶支座的阻尼性能。胡浩等[25]将碳纳米管作为纳米阻尼材料与石油树脂一起加入NR中，大幅度提高了橡胶的阻尼性能。在室温、应变为50%～100%、频率为1 Hz时，该复合材料的损耗因子大于0.3，拉伸强度不小于10 MPa，拉断伸长率不小于500%，其性能达到了隔震支座用橡胶材料物理性能的国家标准要求。王刚鹏等[26]研究了NR/CNTs/炭黑/石油树脂复合材料的阻尼性能，其损耗因子在低频大应变下均大于0.3，而且明显降低了硬度，当石油树脂质量份数在10～30范围内时，该复合材料的拉伸强度>10 MPa，断裂伸长率>500%，可选为隔震支座用橡胶材料。

氯丁橡胶(CR)有比NR更好的耐候性和耐化学腐蚀性能，因此氯丁橡胶支座多用于公路桥梁等地方。沈小俊等[27]研究了盐冻条件下氯丁橡胶支座的耐压性能，盐冻会导致橡胶支座的局部变形变大，弹性阶段缩短，竖向刚度下降，更容易发生脆性破坏。张延年等[28]研究了热氧老化作用下氯丁橡胶支座的耐压性能，结果表明支座易受热氧老化的影响，压缩弹性模量下降，极限抗压强度下降。总体而言，氯丁橡胶支座虽然有不错的机械性能，但是由于低温结晶性和盐冻或热氧条件下的老化问题，应用较少，而且氯丁橡胶价格昂贵也限制了进一步的应用。

与NR相比，丁腈橡胶(NBR)的耐低温性差、分子链柔顺性稍低，阻尼性能好。袁涌等[29]在NBR中添加湿式云母粉和纳米级硬沥青颗粒，制备了具有较高竖向承载能力和水平变形能力的复合材料，当地震发生时呈现良好的可复位性，其中湿式云母粉与常规的炭黑填充剂相比，能够有效提高NBR的耐曲挠性能和耐热老化性能，适用于环保型超高阻尼隔震橡胶支座并且使用寿命更长。

其他的橡胶材料也有在隔震装置上使用，但是由于它们大多是某种特性突出，而综合性能不佳，很少单独在隔震装置上使用。例如氯化丁基橡胶(CIIR)，阻尼性能优异，但是机械性能和加工性能差，单独在隔震装置上使用不能达到国家标准对隔震支座性能的要求。郭大通等[30]将石油树脂(PR)加入CIIR中，PR作为阻尼功能助剂，PR/CIIR复合材料的拉伸强度和压缩模量逐渐减小，拉断伸长率和压缩永久变形逐渐增大。PR/CIIR复合材料的有效阻尼温域移向高温区并有效拓宽，tanδ≥0.3的阻尼温域宽由70.7 ℃增大到93.5 ℃，阻尼性能得到明显改善，所制备的高阻尼成品支座样品的等效阻尼比为18.2%，超过了15%的标准。

3.2 多元组分橡胶在隔震支座中的应用

结合NR可以拉伸结晶、强度高的优势，张宏生[31]将NR与具有高阻尼特性的丁基橡胶(IIR)共混制备兼备两者优点的橡胶复合材料并应用于高阻尼橡胶支座。采用IIR的预硫化工艺，解决了NR/IIR复合材料的硫化交联不能同步的问题，NR/IIR混合体系的交联网络得到改善，制备了比未预硫化体系物理机械性能更好的复合材料。钟枢等[32]制备了NR/CIIR橡胶复合材料并应用于桥梁支座，依据JT/T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座标准》测试，结果显示完全符合国家标准，该橡胶支座在较大的剪切应力和压力下没有发生任何损坏。张保生[33]等将溴化丁基橡胶(BIIR)与NR共混制备了NR/BIIR复合材料，并研究了不同填料对共混物物理性能、老化和阻尼性能的影响，结果显示炭黑N330填充橡胶共混物物理性能最佳，但抗老化和阻尼性能下降；采用云母粉部分代替炭黑能显著提高耐热氧老化性能，这对于提高支座的使用寿命有重要意义。

Qin等[34]通过在NR中并用不同环氧度的环氧化天然橡胶(ENR，环氧度分别为25%，40%，50%)来扩大NR的阻尼温度范围。复合材料结构和制备过程如图3a所示，NR和3种ENR按一定顺序排列，制得NR/ENR-25/ENR-40/ENR-50四元层状梯度材料，层状梯度材料之间相对较窄的Tg差异和NR与ENR之间的高相容性是复合材料性能优异的主要原因。图3b表明3种不同环氧度的ENR的存在可以有效地拓宽NR的有效阻尼温度范围，并且图3c显示层数为32时，四元层状梯度材料的tanδ值峰值可高达1.815，有效阻尼温度范围为-24.8～44.9 ℃，具有最佳的阻尼性能。牛凯晶等[35]研究了NR/NBR/ENR三元橡胶复合材料性能以及在隔震支座的应用，以NR为连续相，NBR为分散相，ENR为相容剂，降低了NBR的聚集，提高了NR和NBR之间的相容性，在ENR含量达到10%时相容性最佳，并且测试NR/NBR/ENR-50的拉伸强度是22.84 MPa，断裂伸长率为652%，tanδ大于0.3的阻尼温域在20 ℃左右，阻尼性能优异，并且由于NR和ENR的结晶性能，在大应变下，结晶程度增大，拥有较高的力学性能，适用于高阻尼橡胶支座。

吴结义等[36]将少量顺式-聚异戊二烯(TPI)与NR并用，研究发现，随着TPI用量的增加，硫化胶的压缩疲劳温升和压缩永久变形逐渐降低，屈挠疲劳寿命增加了26%，并且硫化胶的静刚度增大。应用于隔震支座橡胶层，可以改善普通叠层橡胶支座的初始刚度和阻尼性能。曾令子[37]等在NR/顺丁橡胶(BR)共混物中添加高阻尼石油树脂、镁、补强剂等，得到的NR/BR橡胶复合材料，在-65～68 ℃超过110 ℃的宽温域范围内具有高阻尼性能，并且拉伸强度和断裂伸长率达到国家标准对支座的要求，适用于公路、桥梁高阻尼橡胶隔震支座。

图3 四元层状梯度阻尼材料的制备过程(a)，不同混合比的NR/ENR-25/ENR-40/ENR-50层状梯度阻尼材料的tanδ-T曲线(b)，不同层数NR/ENR-25/ENR-40/ENR-50层状梯度阻尼材料的tanδ-T曲线(c)[34]Fig.3 Preparation of layered gradient damping material (a), tanδ-T curves of NR/ENR-25/ENR-40/ENR-50 blends with different blend ratios (b), tanδ-T curves of NR/ENR-25/ENR-40/ENR-50 layered gradient damping materials with different number of layers (c)[34]

3.3 有机小分子杂化技术应用于高阻尼橡胶支座

近年来，有研究发现在聚合物共混体系中加入小分子有机化合物，如受阻酚类抗氧化剂(AO-60、AO-80)或受阻胺类材料(如DZ)可以有效提高橡胶复合材料的阻尼性能和阻尼温域。对AO-80/氯化聚乙烯(CPE)体系研究表明，受阻酚有3种相结构，即非晶相、高度有序相和室温下的结晶相，如图4a所示，在复合体系中，一部分受阻酚溶解到基质中，大部分形成AO-80富集域，并且在AO-80和CPE间形成分子间氢键。从图4b动态热机械分析(DMA)图可以清晰看到两个损耗峰，证明体系中分相和添加AO-80带来的优异的阻尼性能。这是由于在AO-80自身的玻璃化转变和分子间氢键断裂的二级转变，可以让复合材料有良好的阻尼性能和形状记忆效应[38]。

图4 CPE/AO-80分子链形态的示意图(a)及tanδ-T曲线(b)[38]Fig.4 Schematic illustration of CPE/AO-80 molecular chain morphology (a) and curves of tanδ-T (b)[38]

Zhao 等[39-42]将受阻酚AO-60加入NBR基体中，结果表明在加入AO-60后，NBR分子链与AO-60形成氢键并构成超分子网络结构，AO-60富集相中分子间氢键的裂解在高温区还引起两个副损耗峰，有效提高了NBR的阻尼温域。之后为改善NBR与AO-60相容性问题，加入溴化酚醛树脂用来交联NBR，改善了相容性。AO-60的大量加入可以提高NBR的阻尼性能，但AO-60大量富集形成的晶区会降低NBR的力学性能。向平等[43, 44]在NBR/AO-60体系中引入塑料相PVC，加入适当比例的PVC，减少AO-60的用量，橡胶复合材料形成海岛结构，连续相为NBR，分散相为PVC/AO-60，共混物的阻尼温域宽并且力学性能优良。张耿[45]在NBR中添加不同含量的受阻酚AO-70小分子，通过分子模拟进行理论计算，AO-70添加量为109份时，体系的阻尼性能提高了66.9%，与DMA测试结果相同。杨静娜等[46]制备了NR/NBR/AO-80橡胶复合材料，综合力学性能优异，如图5所示，NR为连续相，NBR/AO-80为分散相，呈椭圆型分散在连续相中，NR相可以拉伸结晶，NBR/AO-80相可以拉伸取向，拉伸强度20 MPa以上，拉断伸长率700%，而且该复合橡胶相比于天然橡胶材料具有高阻尼性能，tanδ大于0.3的温域变宽且往室温方向移动,且阻尼性能随着剪切频率上升。为提高NR与NBR相容性，添加了环氧度为35%的ENR，结果表明，添加量为14份时，复合材料的综合性能最好。张凯等[47]使用NR/NBR/AO-80橡胶复合材料制备了支座并进行标准化测试，结果显示，复合材料拉伸强度大于20 MPa，拉断伸长率大于500%，KV、Kh和heq符合桥梁支座用橡胶材料国家标准要求。宋洪松等[48, 49]研究了不同丙烯腈含量的NBR与不同受阻酚共混制备的复合材料的性能，发现AO-60、AO-80与不同丙烯晴含量的NBR相容性不同，并影响阻尼性能和力学性能。赵秀英等[50]制备了炭黑增强的受阻酚AO-80/CIIR/NBR复合材料，结果表明AO-80与CIIR/NBR共混胶相容性良好，材料有两个阻尼峰，NBR相阻尼峰向高温方向移动且最大损耗因子从1.24提高至2.02，损耗峰面积不断扩大，复合材料显示优异的阻尼性能。同时由于炭黑的加入，虽然会导致阻尼性能一定程度下降，但会很大幅度增强复合材料的力学性能，可以应用于高阻尼橡胶隔震支座领域。

图5 NR/NBR/AO-80复合材料拉伸过程中的结构示意图(a)，不同配比NR/NBR/AO-80复合材料的AFM照片(b)[46]Fig.5 Schematic diagram of structure change of the NR/NBR/AO-80 composites during stretch(a)，AFM images of NR/NBR/AO-80 composites with different blends ratios (b)[46]

3.4 磁流变弹性体在隔震支座中的应用

磁流变弹性体(magnetorheological elastomer，MRE)是一类新型的磁流变智能材料，是将磁流液的液态母体用弹性体材料代替，制备磁性粒子分散在弹性体中的复合材料[51, 52]。MRE基体通常是天然橡胶或硅橡胶。在制造过程中，需要使用胶乳状的天然橡胶或者加热将硅胶硫化成橡胶状。硅橡胶具有良好的耐极端温度，能够在-55～300 ℃的温度范围内良好服役。在极端温度下，拉伸强度、伸长率、撕裂强度和压缩形变可以远远优于传统橡胶。硅油通常用作MRE的添加剂，当硅油分子进入基体时，基体分子之间的间隙增加，分子的粘连减少，提高了基体的塑性和流动性[53, 54]。

Tian 等[55]采用一种SI-69改性的SrFe12O19纳米粒子填充NBR制备了新型永磁橡胶复合材料。永磁性橡胶复合材料显示出高拉伸强度(约15.8 MPa)和邵氏A硬度(约77)，表明磁性SrFe12O19纳米粒子可提高橡胶的机械性能。此外，永磁性橡胶复合材料由于基于永久磁场的脉冲力而在宽频率范围内具有高损耗因子并且具有高负载量，这为将其作为用于隔振器的新型智能集成材料提供了潜力。

Li等[56]利用硅橡胶、378364型硅油和C3518型羰基铁颗粒制备MRE材料并进行一系列测试，结果表明软磁共振材料在0.44 T的磁场下剪切模量增加了1300%。将材料引入叠层橡胶支座，并设计了新的制造工艺，以改善叠层MRE隔离器中的磁场。对这种新型高度可调MRE基座隔离器进行了全面的实验研究，试验结果和随后的分析表明，新型MRE基座隔离器具有显著的适应能力，即当施加的电流从0.0 A切换到3.0 A时，它增加高达1479%的剪切应力和1630%的刚度。这种新型MRE基座隔离器在将来可以实现真正的自适应基础隔离系统，以可靠和高效的方式对抗任何类型的地震。

3.5 其他橡胶复合材料

Zhao[57]在天然橡胶中添加一定质量分数的滑动环(SR)材料，并采用环氧度50%的ENR制备NR/ENR/SR橡胶复合材料，材料的结构如图6a所示，图6b展示了SR在天然橡胶支座中起到的作用。对复合材料的硫化特性、力学性能、动态力学性能进行了研究，结果显示拉伸强度和拉断伸长率均符合国际标准要求，损耗因子在标准形变和频率范围内均符合要求，为制备高阻尼橡胶支座打下了基础。

图6 滑环材料的“滑轮效应”(a)和天然橡胶/滑动环复合材料高阻尼支座的设计理念(b)[57]Fig.6 “Pulley effect” illustration of slide-ring materials (a) and design concept of high damping natural rubber/slide-ring composites (b)[57]

Tsang 等[58]关注发展中国家建筑物隔震需求，提出了基于橡胶-土壤混合(rubber-soil mixtures, RSM)的替代隔震方案，围绕典型建筑物(10层、40 m宽)填埋10 m左右的RSM层，该方案具有独特的优势。通过一系列的数值模拟和参数分析，结果显示RSM层可以将水平和垂直的地面加速度降低60%～70%和80%～90%，并且为降低成本，可以使用废旧轮胎，有效消耗世界各地废旧轮胎。但是RSM法存在着土壤共振、液化、地面沉降和橡胶污染等问题，并不能作为隔震的有效方案，只能是不发达区域的低成本可选方案。

4 结 语

由于具有独特的粘弹性，橡胶复合材料广泛应用于建筑隔震支座。隔震支座的相关国际或国家、行业标准中，从设计的角度出发，对橡胶复合材料的阻尼性能、物理机械性能也提出了一系列的指标需求。 然而针对这一领域需求的橡胶复合材料的设计、制备方面的研究不够系统和广泛。对隔震支座用橡胶复合材料研究，未来应重点关注和解决以下问题：平衡高柔性和高强度、高弹性和高阻尼，获得综合性能优异的橡胶复合材料；减少或不再使用铅金属，研发多系列的新型无铅隔震支座并实现其产业化；结合有限元等仿真手段，研究优化隔震支座的结构。这一领域的工作，对于研发创制新型隔震支座，提高建筑隔震能力，保障人民生命财产的安全意义重大。